南京理工大學數(shù)字計時器實驗報告

1、Word資料電子電工綜合實驗報告數(shù)字計時器一.實驗內(nèi)容。1 .應用CD4511BCD譯碼器、LED雙字共陰顯示器、300Q限流電阻設計、安裝 調試四位BC*碼顯示電路實現(xiàn)譯碼顯示功能。2 .應用NE555時基電路、3KQ、1KQ電阻、0 047UF電容和CD404C#數(shù)分頻器設計，安裝，調試秒脈沖發(fā)生器電路（輸出四種矩形波頻率f1=1HZ f2=2HZf3 =500Hz f 41000Hz） o3 .應用CD4518BC明計數(shù)器、門電路，設計、安裝、實現(xiàn)00' 00 -59 ' 59 時鐘加法計數(shù)器電路。4 .應用門電路，觸發(fā)器電路設計，安裝，調試校分電路且實現(xiàn)校分時停秒功能

2、（校分時F2=2Hz）。設計安裝任意時刻清零電路。5 .應用門電路設計、安裝、調試報時電路 59' 53，59' 55，59' 57低聲 報時（頻率f3= 500Hz）,59 ' 59高聲報時（頻率f4= 1000Hz）。整點報時電路。H=59' 53 f3+59 ' 55 - f3+59 ' 57 - f3+59 ' 59 - f46 .聯(lián)接試驗內(nèi)容1.5.各項功能電路，實現(xiàn)電子計時器整點計時、報時、校分、 清零電路功能。2 .實驗要求。設計正確、布局合理、排線整齊、功能齊全。3 .器件引腳圖及功能表。引腳圖（引腳4 ）V4引腳

3、6）a式引腳公M引腳3）QXX01>3 VCC1>3 VCC012<W VccI<3 VCC112 d VccI> § Vcc不變1、NE555: 功能表2、CD404Q引腳圖I1!2!3I4履玲匕RDv£lll QnQ10 Qs Qq CR CP Q161514 13 Z 11 10 91234 5 678Q心&aQ；1Q$ Q2 %3、CD4518功能表輸入輸出CRCPENQ：I % .Q：清零1XX0000計數(shù)0t1BCD碼加法計數(shù)保持0X0葆持計數(shù)00BCD碼加法計數(shù)保持01X保持引腳圖7G CR 2 Q42 Q32 Q二1Qi

4、? EH 2 cp345 |e 7 eICFIENII LQ2lQglQjlGR 上二4、CD4511:功能表2俞人輸出CT田LEDCBAgfedcba字符測燈0XXXXXX1111111g滅零10X0p0Q0 '000000消隱鎖存111XXXX顯示LE二Of 1時數(shù)據(jù)譯碼二_1g_ 0_0_Q00 J_1 _1111101100p0Q0p01101110001Q1011011211000111001111131106100110011Q4110010111101101_5110n110丁T1116110n1110000111711010001111111181161100r1100

5、11119引腳圖5、74LS00:功能表輸入輸出*4Q000011101110引腳圖6、74LS20:功能表輸入輸出ABCDr Q0XXX1X0XX1XX0X1XXX011110引腳圖OND7、74LS21:功能表輸入輸出ABCDQ0XXX0XDXX0XX0X0XXX001111P 1引腳圖GN口8、74LS74:功能表輸入輸出CP10&_1清零X01X01置X10X10送“0”t110O1送'Tt11 n110保持011X1保持不允許X00 二X不確定引腳圖Vg2 近 2D2CP2布 2Q24LET ID ICP iHi 7 0c：ID9. LED雙字共陰顯示器四.電子計時電

6、路器邏輯圖;4，.1 iJ HI JJJVI?iijIi.i制Hm犯IJI.KIN'1 HU yllh - pfiiFb.Ji Hu |ijl jitBl” i rfIi I" /III山 Hniiiiinu r -i'.'j luNMi I s五.電子計時器電路引腳接線圖六.各單元原理圖及設計過程：1、脈沖產(chǎn)生電路設計方法：由NE555連接成為自激多諧振蕩電路，輸出為周期矩形波，后經(jīng) CD4040分頻得 到所需頻率脈沖。邏輯圖：1000Hz500Hz2HzLHz2、計時電路設計方法：計時電路的計數(shù)器，采用二-十進制加法計數(shù)器秒個位的控制電路：1Hz時鐘輸入到

7、EN端，清零信號輸入到CD451瞇實現(xiàn)。CR端，CLK端接D觸發(fā)器的Q非端，目的是為了在校分時停止計時。秒十位的控制電路：EN端接受來自秒個位的進位信號，CLK端接低電平，CR端電路控制秒十位的消零。分個位的控制電路：EN端接受校分電路的總輸出信號，實現(xiàn)快速跳動校分，CL嗣接低電平，CR端接清零信號。分十位的控制電路：EN端接受來自分個位的進位，CLK接低電平，CRS電路控制分十位的清零。當分和秒的個位從9變?yōu)?時反饋給十位進行進位，當秒十位從5變?yōu)?時自反饋清零，并且反饋給分個位進行進位，分十位也有從5到6的自反饋清零邏輯圖:ESI身號S2B朝IBBD.W御8BD 5U物陽£1 5

8、H4司昌即 W接清雪電路接校分電路輸出接清零電路接2Hdi沖輸入3、清零電路設計方法：電路應具有任意狀態(tài)清零的功能，即當清零時兩片CD4518的4個R端應接受到高電平信號從而進行清零。在設計計時電路時已預留清零信號輸入端，個位應得到高電平，十位應得到低電平，從而保證 R端都是高電平，進而實 現(xiàn)任意狀態(tài)清零。開關接0時，電路正常工作，開關接1時，十位清零信號為0,個位清零信號為1,到達R端都是1,實現(xiàn)清零功能 邏輯圖：接分十位的cr端1NAND2接秒十位的Cr端JNAND2U4 NAND23QB 3Qc校分開關U11'ib_ .NAND2 輸出74LS74DNAND2U3NAND2心 J

9、1A A-3y=A1Qc清零開關4、校分電路.設計方法：設置一個開關，當開關打到“ 0”檔時，計數(shù)器正常計數(shù)；當開關打 到“1”檔時，分計數(shù)器可以進行快速校分,2Hz的脈沖正好送到分個位的EN端, 使得分位的數(shù)字能以0.5秒/次的速度快速跳動，從而實現(xiàn)校分，而秒十位的進 位信號并沒有傳送到分個位，因此不能實現(xiàn)進位。將原本接地的秒個位的CP端接到74LS74的Q端，校分開關打到“ 1”檔時，相當于秒個位的CP端接高電平，這樣秒個位就不計數(shù)，即保持秒鐘不動邏輯圖：2Hz脈沖5、報時開關設計方法：設S為進入蜂鳴器的信號，則S的表達式可寫為：S=59'53 f3+59' 55 f3+5

10、9' 57 - fa+ 59'59 f4=59'53(2 f3 + 4 f3 + 6 f3 + 83)=T (QBf3+Qf3+QQf3+Qf4)=T- QBfTCCf3-Qf4其中，T為時刻59' 51，二進制序列為0101 1001 0101 0001,其中為1的 有 7 位，即 4A、4G 3A、3n 2A、2C、1A, Q、Q、CD即秒個位的 B、C、D端。當S信號為1時，蜂鳴器即可進行三低一高的整點報時邏輯圖：NAND26、顯示電路設計電路：譯碼器選用CD4511顯示器選用共陰雙字顯示器。四線七線譯 碼器CD4511的LT, BI分別接高電平，LE端接

11、低電平，此時器件處于譯碼 狀態(tài)。電路連接過程中將CD451時數(shù)器輸出Q, Q, Q, Q與譯碼器CD4511 的輸入A, B, C, D對接。由于LED數(shù)碼管實際上是一組發(fā)光二極管，因此 將譯碼器的輸出a, b, c, d, e, f, g分別與數(shù)碼管的相應端對接。連接CD4511 與顯示器時，應當在兩者的管腳之間用上150Q的電阻，用來限流。邏輯圖：七.創(chuàng)新設計及總結.1 .要做好實驗，首先要熟悉電路圖，了解每一個模塊的功能，熟悉所使用的 器件的功能表和引腳圖，把每一個引腳的功能了解清楚也便在實驗出現(xiàn)錯誤時檢查出錯誤，快速的找到錯誤點。2 .本次實驗的接線較多，不可盲目的放置器件，要合理的布

12、線。對于原器件 的輸入與輸出端一定要搞清楚，先連接輸入端再連輸出端一定不能隨意的接線， 否則可能出現(xiàn)陋線的情況，不好檢查錯誤。3 .實驗中有很多的元件需要接電源的正負極， 應該使用就近原則，把每個電 流端并聯(lián)起來，這樣保證每一個器件都能就近接電源的正負極，使布局好看。4 .實驗中，難免會發(fā)生接線錯誤，導致led出現(xiàn)亂碼，這時候可以根據(jù)led 顯示的亂碼，分析一下BCIK,找到電路中的出現(xiàn)錯誤的大致位置。5 .在本實驗中，應該大致把電路分成三大塊，信號發(fā)生器電路一塊，計數(shù)器 顯示器校分器電路一塊，蜂鳴電路報時器一塊，首先連接電路的最重要的計數(shù)器 顯示器校分器電路這一塊，連接好后使用自動的脈沖進行校驗， 保證此次